Tartu Ülikool

Filosoofiateaduskond

Ajaloo osakond

Arheoloogia õppetool

Tanel Saimre

Lubjatootmisega seotud muistised ajaloolise Kursi kihelkonna alal ja muististe mikroreljeefi talletamine

tahhümeetri abil

Magistritöö

Juhendaja Andres Tvauri

Tartu 2009

Sisukord

SISSEJUHATUS...................................................................................................4

Ajalooline vaade ........................................................................................................................................ 6

Uurimislugu ............................................................................................................................................... 8

Lubjatootmise ajaloo materiaalsed allikad............................................................................................. 9

I OSA – KURSI LUBJATOOTMISPIIRKOND.....................................................12

Eesti paegeoloogia ja Kursi piirkond .................................................................................................... 12

Lubjatootmise tehnoloogia ..................................................................................................................... 14

Tooraine ................................................................................................................................................... 15

Ahjud ....................................................................................................................................................... 16

Põletamine ja kustutamine ....................................................................................................................... 19

Kursi lubjatootmispiirkond ja selle uurimine aastatel 2006–2009...................................................... 21

Ajalooline ülevaade lubjatootmisest Kursi kihelkonnas .......................................................................... 21

Aastatel 2006 – 2009 autori osalusel toimunud uurimistööd................................................................... 22

Tulemused ja analüüs............................................................................................................................... 23

Kokkuvõte................................................................................................................................................ 28

II OSA – TAHHÜMEETRIA VÕIMALUSED MUISTISTE UURIMISEL................30

Sissejuhatus ............................................................................................................................................. 30

Uurimislugu ............................................................................................................................................. 30

Kursi lubjaahjude uurimine tahhümeetriliste mõõtmiste abil............................................................ 33

Kameraaltööd: mõõteandmete analüüs .................................................................................................... 37

Kokkuvõte................................................................................................................................................ 42

2

UURIMISTÖÖDE KOKKUVÕTE ........................................................................44

KASUTATUD KIRJANDUS JA ALLIKAD ..........................................................45

LISAD .................................................................................................................49

Lisa 1: Joonised ....................................................................................................................................... 49

Lisa 2 – Inspektsioonide käigus leitud lubjaahjude jäänuste kataloog .............................................. 66

Lisa 3 – Kataloog allikateadetes mainitud lubjaahjudest ja paemurdudest, mida maastikul

tuvastada ei õnnestunud ......................................................................................................................... 77

Lisa 4 – Lubjaahjude graafilised kujutised ajaloolistel kaartidel....................................................... 86

SUMMARY: LIME PRODUCTION RELATED SITES IN KURSI PARISH AND TACHYMETRIC TERRAIN ELEVATION RECORDING OF ARCHAEOLOGICAL SITES .................................................................................................................89

3

Sissejuhatus Loed uurimust, mille olemus on kahetine. Ühelt poolt on tegemist kaunis klassikalise

arheoloogilise uurimustööga, milles kasutatakse allikatena seni ilmunud teadustöid ja

arhiivimaterjale ning maastikuinspektsioonide ja kaevamiste käigus saadud andmeid.

Teiselt poolt on autor võtnud ülesandeks uurida ühe teatava uue meetodi

rakendusvõimalusi muististe dokumenteerimisel ja uurimisel.

Täpsemalt on töö eesmärkideks:

uurida lubjatootmisega seotud muistiseid ajaloolise Kursi kihelkonna alal;

töötada välja metoodika muististe pinnareljeefi talletamiseks

tahhümeetrilise mõõdistuse abil.

See jagab töö kaheks kaunis eriilmeliseks ja esmapilgul mitteseotud osaks. Esimene osa,

Kursi lubjatootmispiirkonna käsitlus, on traditsioonilise arheoloogilise uurimistöö moodi.

Teine osa, kus uuritakse maapinna reljeefi modelleerimise võimalusi, on teoreetilisem ja

sarnaneb pigem mõne geodeesia või digitaalsete mudelite valda kuuluva uurimusega.

Siiski on need kaks teemat käesoleva uuringu raames tihedalt põimunud. Esmalt eeldas

Kursi kihelkonna ajalooliste lubjaahjude uurimine tänapäevasel tasemel nende

dokumenteerimist parimal võimalikul viisil, mida tehnoloogia võimaldab. Teisalt andis

just lubjatootmisega seotud muististe uurimine ja dokumenteerimine võimaluse

tahhümeetriat katsetada ja arheoloogiliste muististe mõõdistamise metoodika välja

töötada.

Käesoleva uurimuse välitööd on toimunud Eesti Teadusfondi grandiprojekti nr 6690

„Tõrva- ja lubjatootmine Eestis muinas-, kesk- ja uusajal” raames, mille täitjaks on

käesoleva magistritöö juhendaja Andres Tvauri. Selle teadusprojekti eesmärgiks arendada

tööstus- ja tootmisarheoloogia uurimissuunda Eestis. Seni on Eesti ajaloolased ja

arheoloogid tegelenud peamiselt poliitilise ja kultuuriajalooga, samas kui majanduse ja

tootmise ajalugu (va põllumajandustootmine) on peaaegu uurimata. Huvi muistse ja

ajaloolise tootmistegevuse, tehnoloogia ja tehnoloogiliste protsesside vastu on

arheoloogiateaduses levinud laiemalt alles 1960.–1970. aastatel. Eestis on selle

temaatikaga (täpsemalt rauatootmise- ja töötlemise, ning arheoloogiliste tekstiilidega)

4

seni tegeletud süstemaatiliselt vaid Jüri Peetsu juhtimisel TLÜ Ajaloo Instituudis. Raud

on olnud küll oluline tehnoloogiline uuendus, kuid rauast veelgi suuremas mahus on

toodetud ja kasutatud muid tööstuslikult valmistatud materjale, milledest üheks on lubi.

Senine uurimistegevus tootmise ajaloo valdkonnas on selgelt ebapiisav.

Käesolev teema sai valitud osalt ka muinsuskaitselistel eesmärkidel. Eestis on leidmata ja

muinsuskaitse alla võtmata arvukalt varase tootmistegevusega seotud muinasjäänused:

tõrva-, lubja- tellise-, potase- ja klaasiahjude jäänuseid jmt. Seni puudub ülevaade, kus ja

milliseid muistse tootmistegevusega seotud muistiseid Eestis säilinud on ning mis on

nende väärtus ajalooallikana ja kultuurimälestisena.

Arheoloogiateadus on alati kasutanud ka muude teadusharude meetodeid ning andmeid,

ja ei pääse sellest ka mina. Suur osa olulist taustinformatsiooni ja allikmaterjali on

kogutud ajaloolaste ja etnograafide poolt. Geoloogidelt on pärit andmed lubjakivi

päritolu, esinemise ja omaduste kohta; keemiast lubja põletamise, kustutamise ja

kivistumise protsesside seletus. Maapinna reljeefi mõõdistamine langeb geodeesia ja

geomaatika valda, selle digitaalne modelleerimine aga geoinformaatika ja geostatistika

maile.

Kursi kihelkond sai valitud seepärast, et tegemist on kompaktse alaga, kus vaid mõne

naaberküla alal on lubjaahje tihedalt koos. Arvatavasti on tegemist üldse suurima

lubjaahjude kontsentratsiooniga Eestis. See piirkond asub Tartule lähedal ja on mänginud

linna kujunemises ja ehitusajaloos olulist rolli. Et Tartu linn on suuresti olnud sealse

lubjatootmise eestvedajaks, siis on see kajastatud kirjalikes allikates ja ajalooliselt tuntud.

Uurimuse ajalised piirid on mõnevõrra hägused. Lupja hakati Eesti alal põletama 13.

sajandil, seega varasemaid lubjatootmisega seotud muistiseid siin uurida ei saagi. Kuigi

lubjatootmisest Kursi kihelkonnas on kirjalikke andmeid juba 16. sajandi lõpust ja

eeldada võib lubjatootmist siin juba keskajal, siis nii vanu ahjusid käesolevate uuringute

käigus tuvastada ei õnnestunud. Varasemad kindlalt dateeritud objektid pärinevad 18.

sajandist, kuid põhiliselt on Kursi kihelkonna säilinud lubjaahjud pärit 19. sajandist.

Lubjatootmine hääbus vaadeldavas piirkonnas lõplikult 20. sajandi teise kümnendi

alguses, mil Tamsalus ja Rakkes tööstuslikult valmistatud ja raudteed pidi kohale veetud

ehituslubi Tartus ja mujal Lõuna-Eestis Kursi kihelkonnas toodetud lubja turult välja

5

tõrjus. Võib öelda, et meid huvitab „tööstuseelne" tootmine. See tähendab, et pöörame

tähelepanu ka materjalile, mis „tava-arheoloogias" põlataks nooruse tõttu ära.

Kuna Eestis arheoloogid lubjaahjusid varem üldse uurinud pole, tuleb esmalt küsida

elementaarseid küsimusi. Küsimused, millele püüan antud töös leida vastust:

Kuidas lubjatootmisega seotud muistiseid tänapäeval maastikul säilinud

on?

Kuidas neid korrastada ja konserveerida?

Kas ja mida on mõtet muinsuskaitse alla võtta?

Kuidas sobib lubjaahju jäänuste dokumenteerimiseks tahhümeetriline

mõõdistamine?

Ajalooline vaade

Põletatud lubjast valmistatud lubikrohvi on dekoratiivse või viimistlusmaterjalina

kasutatud Lähis-Idas juba varases neoliitikumis (Goren & Goring-Morris 2008: 779–

780). Antiikajal kasutasid kreeklased ja etruskid lupja laialdaselt ehitusmaterjalina, nii

mördi, krohvide kui värvide koostisosana. Roomlased õppisid kreeklastelt ja etruskidelt

valmistama lubimörti ja kasutasid seda oma ulatuslike ehitusprojektide teostamisel.

Sellest annavad tunnistust siiani säilinud uhked varemed üle Euroopa. Keskaja Euroopas

kasutati lupja laialdaselt kivihoonete rajamisel. Ilma lubimördita poleks mõeldav nt

keskaegne sakraalarhitektuur sellisena, kui me seda tunneme.

Eesti alal võeti lubi ehitusmaterjalina kasutusele 13. sajandil saksa ja skandinaavia

ehitusmeistrite poolt. Kesk- ja uusajal oli Eesti linnade, arvukate kindluste ja kirikute

peamiseks ehitusmaterjaliks kivi ja tellis, mis seoti lubimördi abil. Hoolimata sellest, et

lubi omas Liivimaal keskajal suurt tähtsust, on andmed lubja tootmisest ja kasutamisest

vähesed ja katkendlikud. Keskaja kroonikud sellisele argisele teemale tähelepanu ei

pööranud ja ürikutes lubjatootmisest juttu pole. Vaid Tallinna linna kohta on keskajast

säilinud muid arhiivimaterjale. Näiteks selgub Tallinna vanimatest arveraamatutest, et

linnarael oli juba 14. sajandil Köismäel kaks lubjaahju (Kivi 1966: 138).

Küllap leiduks kirjalikke andmeid keskaegsest lubjatootmisest ja -kasutamisest rohkemgi,

6

kui keegi oleks arhiivimaterjali selle teema raames süstemaatiliselt läbi töötanud.

Tunduvalt rohkem on lubjatootmisest ja lubjakaubandusest Tallinnas säilinud kirjalikke

allikaid 17.–19. sajandist (vt Kivi 1966: 140–143). Lisaks kirjalikele allikatele on sellest

perioodist võimalik kasutada ka kaarte, kuhu on märgitud lubjaahjusid ja paemurde.

Lubjapõletamisest 19. sajandil on kogutud ka esinduslik hulk etnograafilist materjali

(Leetmaa 2000).

17.–19. sajandil põletati enamus lupja talupoegade poolt mõisate, linnade ja kroonu

lubjaahjudes, kusjuures lubjapõletamist nõuti talupoegadelt enamasti koormisena.

Vähemas mahus põletasid ja müüsid lupja talupojad ise (Kruus 1933: 189). Üldiselt näib,

et nii kiviraidurid kui lubjapõletajad olid juba alates keskajast enamasti mittesakslased.

Näiteks aastal 1716 mainitakse kahte Tallinna linna lubjapõletajat: Tõnut ja Jaaku (Kivi

1966: 141).

Kuni 19. sajandini toodeti lubi enamasti konkreetse ehitusobjekti jaoks võimalikult

lähedal lubja kasutamise kohale. Vaid aladel, kus lubjakivi ei leidu, veeti lubi kohale

kaugemalt. Näiteks Tartu linn hankis 17.–18. sajandil peaaegu kogu vajamineva

ehituslubja Pedja jõe piirkonnast (vt lähemalt allpool). Paikkondlik lubjapõletus hakkas

oma majanduslikku tähtsust kaotama alles 19. sajandi teisel poolel seoses

raudteetranspordi arenguga ja tööstusliku lubjatootmise algusega Rakkes ja Tamsalus,

samuti portlandtsemendi valmistamise algusega Kundas. Lisaks võimaldas 19. sajandi

lõpust alates raudtee tööstuslikult toodetud lupja soodsa hinnaga transportida. Kohalike

vajaduste rahuldamiseks jätkati lubjapõletamist siiski siin-seal väikeses mahus kuni 1930.

aastateni.

Vähesel määral põletatakse lupja arhailisel moel veel tänagi. Näiteks Saaremaal Lümanda

tegutseb AS Limex, mille nime all on põllumajandusteadur Priit Penu käivitanud

lubjapõletustegevuse esivanemate lubjapõletusahjus ja kaevandab tooraineks ahju kõrvalt

vanast murrust käsitsi lubjakivi, mida kobestatakse vähesel määral puur- ja lõhketöödega.

Kustutatud lubjapastat müüakse nii kodu- kui välismaale (Tomberg 2001: 46). Taolisel

moel põletatud lubi on vanade hoonete restaureerimisel parem tööstuslikust lubjast, sest

sarnaneb restaureeritavale. Samuti valmistatakse sellest ka lubikrohvi ja lubivärve.

Seoses tsemendi kasutuselevõtuga oli lubja kasutamise oskus ehitusel juba peaaegu

7

kadumas, kuid praegusel ajal on lubi taas võitmas „turuosa" tsemendi käest. Lubja

eelisteks tsemendi ees on hingavus, elastsus ja looduslähedus. Praegu, mil kõik

„ökoloogiline“ müüb hästi, on ka lubjal uus tõusuperiood. Lisaks on tsemendiga seoses

avastatud rida probleeme, näiteks on ta jäik ja ei lase ehitisel loomulikult hingata.

Lubjapõletamine on andnud oma panuse teaduse arengusse nii keemia kui ka füüsika

valdkonnas. Kindlasti motiveeris lubja laialdane kasutamine selle käigus toimuvate

protsesside mõistmiseks vajalikke keemiauuringuid. Kuid on huvitav fakt, et lisaks sellele

aitasid 18. sajandi Glasgow Ülikooli keemiaprofessor Joseph Blacki uurimused

lubjapõletamise ja kustutamise soojuslike protsesside kohta James Wattil välja töötada

aurumasinat (Kromnacher 2001: 21).

Uurimislugu

Lubjapõletamist on seni Eestis uuritud vaid ajaloo ja etnoloogia vaatevinklist, sedagi

väga põgusalt. Olulisimaks eelkäijaks käesolevale uurimistööle on Hans Kruusi 1933.

aastal Ajaloolises Ajakirjas ilmunud artikkel „Lubjapõletamine Pedja jõe raioonis". See

artikkel annab arhiiviallikatele tuginedes põhjaliku ülevaate lubja tootmisest Kursi

kihelkonnas. Samuti kirjeldab see lubjapõletamise tehnoloogilist aspekti, tuginedes autori

enda mälestustele (autor on samast piirkonnast pärit) ja 1933. aasta suvel vanemailt

lubjapõletajailt küsitluslehe alusel korjatud andmeile.

Mõningat infot lubjapõletuse kohta Tallinnas on toonud Aleksander Kivi käsikirjalise

materjali „Tallinn: linna asustus- ja ehitusajaloolisi materjale seitsmes köites" kuuendas

köites.

Mahuka etnograafilise töö on ära teinud Mihkel Leetmaa Eesti Vabaõhumuuseumist oma

artikliga „Lubja- ja tõrvaahjud", mis ilmus 2000. aastal. Töö põhineb ERM-i

arhiiviallikail, muuhulgas 1941. aastal koostatud küsitluslehtedel ja 1982. aastal tollastele

rajoonilehtedele saadetud üleskutsetele laekunud vastustel ning sajakonnal fotol.

Omaette temaatika moodustab ehituses kasutatud lubjakivi ja lubimörtide analüüs.

Teemat on uurinud Herkki Helves oma magistritöös ja hilisemas artiklis (Helves jt 1996).

Naabermaades on lubjatootmise ajalugu uuritud kõige põhjalikumalt Rootsis, kus on eriti

8

põhjalikult uuritud lubjapõletamist Ojamaa saarel (vt Niukkanen 1998).

Soomes leidub lubjakivi vaid üksikutes kohtades. Ühes sellises piirkonnas, Vimpelis,

säilis lubjapõletus elatusallikana kuni 1940. aastate lõpuni, mil seda vajati ohtralt seoses

Teise maailmasõja järgsete taastustöödega. 1950.–60. aastatel hakkas tööstuslikult

toodetud lubi, kehvema kvaliteediga kuid odavam, „kodus põletatut“ välja tõrjuma ja

tänapäeval põletatakse Vimpelis lupja ainult museaalsel eesmärgil. Soome Tehnikaajaloo

Seltsi ajakirjas „Tekniikan Waiheita“ on Vimpeli lubjatootmise temaatika arheoloogilist

aspekti kajastanud Museovirasto teadur Karim Peltonen ja koduloolist aspekti arheoloog

Raija Ylönen.

Lätis on põhjalikumalt tegeletud ajalooliste lubimörtide uurimisega, tegemaks kindlaks

nende koostist ja selle abil tooraine päritolu (nt Grosvalds 1983).

Lubjatootmise ajaloo materiaalsed allikad

Kuna kirjalikke allikaid lubjatootmise kohta napib, on keskaegset lubjatootmist ja selle

kasutust Eestis võimalik uurida peamiselt arheoloogiliste meetoditega. Keskaegsete

linnade, kindluste, kirikute, kloostrite jm ehitusmahtusid arvestades pidi lubjatootmine

alates 13. sajandist Eesti alal olema vägagi suuremahuline tööstusharu, mis pidi jätma

maha maastikul või kultuurkihis tänaseni äratuntavaid jälgi (paemurrud, lubjaahjude

asemed, lubja kustutamise ja mördi segamise kohad). Arheoloogiliste jäänuste hulka võib

lugeda isegi uppunud laevad millega on lupja transporditud (Eestis nt Maasilinna laev 16.

sajandist – vt Mäss 1996: 112).

Üldiselt võib lubjapõletuse jälgi leida Eestis pea igal sammul. Paerikkamatel aladel

Põhja- ja Lääne-Eestis pole lubjapõletus koondunud ühelegi kompaktsele territooriumile:

põletati seal, kus lupja parajasti vaja oli. Näiteks paikneb Virumaal keskaegse Porkuni

piiskopilinnuse lähedal paemurd, kust murti paas lossi ehitamiseks. Sealsamas on ka

kaks, arvatavasti keskaegset lubjaahju. Põltsamaal olevat 16. sajandil olnud lubjaahi, kus

arvatavasti linnuse tarbeks lupja põletati (Magnus & Laigna 1975: 21). 19. sajandil oli

oma lubjaahi enamikes Põhja-Eesti mõisates, kus toodeti lupja peamiselt mõisa enda

tarbeks.

Kesk-Eestis, kus paas paljandub maapinnal vaid kohati, koondus lubja tootmine rohkem

9

aladele, kus tooraine oli kergemini kätte saadav. Sellist koondumist võib täheldada juba

ajaloolise Harjumaa lõunaosas, tänapäeva Rapla maakonnas. Seal on 19. sajandil

tegeletud lubja põletamisega peamiselt neljas piirkonnas: Tamsi, Vahastu, Purku-Põlma ja

Lipa külade alal (Leetmaa 2000: 165; Raplamaa maakonnaplaneering 2002). Pärnumaal

oli olulisemaks lubjatootmispiirkonnaks Pärnu-Jaagupi kihelkond. Väiksemaid lubjaahje

leidub Lõuna-Eestis, kus lupja põletati kruusaaukudest või põllult korjatud lubjakividest.

Võrumaal tegeleti lubjapõletamisega peamiselt Rõuge kihelkonna alal (Leetmaa 2000:

149, 165).

Ahjusid on võimalik uurida eelkõige arheoloogilisi meetodeid kasutades. Tänaseks on

need enamasti kokku varisenud – nende uurimine eeldab nende välja kaevamist.

Dateerida saab ahjusid enamasti nendes leiduva söe abil. Et lubjapõletus vajab väga

kõrget temperatuuri, siis on võimalik ahje arheomagnetiliselt dateerida. Seda on edukalt

rakendatud Itaalias vähemalt ühe Rooma-aegse ahju dateerimiseks (Tema & Lanza 2008).

Lisaks võimaldavad lubjatootmise ajalugu uurida ka ehitistes kasutatud lubimördid ja -

krohvid. Lubimördi koostise järgi peaks olema võimalik otsustada, kust on pärit lubjakivi

millest see on tehtud (ala, kus teatud lubjakivi erimit leidub kasutuskõlblikul moel ja

hulgal). Ajalooliste lubimörtide koostise määramine on võimalik, kuid töömahukas, nagu

mainitud Herkki Helvese uurimistöös (Helves jt 1996), ent ka mujal, eelkõige

restaureerimist puudutavates töödes (nt Kromnacher 2001: 68–70).

Lõpuks on lubimörte võimalik vähemalt teoreetiliselt 14C meetodil dateerida, sest mördi

kivistumisel seob see endaga atmosfäärist CO2. Praktikas kerkivad siin siiski esile

mitmesugused probleemid, nagu süsiniku puhtuse küsimus (kas süsinik, mida dateerime,

on mördi kivistumisel atmosfäärist haaratud, või pärineb hoopis lubjakivi enda koostisest

ja on miljoneid aastaid vana). Tööd on siin veel palju.

Omal ajal mängis lubjapõletamine külaelus olulist rolli – suuremate ahjude puhul kujunes

lubjapõletuse vaatemänguline lõpuosa (kõrged leegid, võimas tulekuma jne) sündmuseks,

mida tuldi lähemalt ja kaugemalt vaatama. Aeti juttu, kohati pakuti suupistet ja koduõlut,

kohati ka tantsiti ja mängiti pilli (Leetmaa 2000: 159; Kruus 1933: 192). Pole siis ime, et

lubjapõletuse temaatika on kajastust leidnud isegi Eesti vanemas ilukirjanduses. Näiteks

Friedebert Tuglase 1916. a kirjutatud novellis „Inimesesööjad“ toimub tegevus osaliselt

10

suure lubjaahju sisemuses. Kirjeldustest saame teada sedagi, et lubjaahju siseseina kivid

olid kohati põlenud klaasjaks (Tuglas 1971: 14).

Lubjatootmisega seotud objektidele kui kultuurimälestistele on seni pööratud väga vähe

tähelepanu. Positiivse näitena saab esile tuua Lääne-Virumaal Tamsalus asutatud Porkuni

paemuuseumi filiaali – Tamsalu lubjapargi, mis kujutab endast lubjatootmise ajalugu

tutvustavat vabaõhumuuseumi. Eesti Looduse Infosüsteemi pärandkultuuri objektide

hulgas on seni registreeritud sadakond lubjaahju (http://loodus.keskkonnainfo.ee/). Lubja

toormaterjal – paekivi – on kuulutatud Eesti rahvuskiviks. Siiski ühtki lubjatootmisega

seotud objekti seni muinsuskaitse alla võetud pole. Loodetavasti aitab ka käesolev

uurimus teadvustada lubjaahjude kui tööstusajaloo materiaalsete asitõendite väärtust

arheoloogilise muistisena.

11

I osa – Kursi lubjatootmispiirkond

Eesti paegeoloogia ja Kursi piirkond

Kõigepealt mõni sõna terminitest. Sõna „paas“ või „paekivi“ tähistab tavakeeles üldiselt

kõiki Eestis leiduvaid karbonaatkivimeid (st settekivimeid, mis koosnevad põhiliselt

karbonaatsetest mineraalidest kaltsiidist ja dolomiidist). Siia alla kuuluvad seega

lubjakivid ja dolomiidid (geoloogilises mõttes õigem termin on tegelikult dolokivi).

Nendest leidub looduses ka ebapuhtaid vorme: mergleid (savisegused lubjakivid,

rahvakeeles vesipaas) ja domeriite (savisegused dolomiidid) (Suuroja 2004: 13–14).

Segadust suurendab asjaolu, et teatud paekive nimetatakse rahvasuus ka „marmoriks“ –

nt Kalana „marmor“, Vasalemma „marmor“ ja Saaremaa „marmor“. Marmor on moonde

läbiteinud lubjakivi, teisisõnu moondekivim. Kalana, Vasalemma ja Saaremaa

„marmorite“ näol on aga tegemist settekivimitega, seega võib teaduslikus kontekstis

mainitud kivimeid tähistada sõnaga „marmor“ vaid jutumärkides (Suuroja 2004: 111).

Litoloogilistesse üksikasjadesse laskumata tuleb vaid märkida, et paas on väga

mitmekesine kivim. Selle värv, faktuur, mehhaanilised, keemilised jt omadused sõltuvad

vanusest, tekketingimustest ja veel paljudest asjaoludest. Nagu alljärgnevas näeme,

leidub Eesti eri piirkondades erinevate omadustega paelademeid.

Lühidalt Eesti ala geoloogiast. Maakoor on siin 44–51 km paksune. See koosneb kahest

kihist: moonde- ja tardkivimitest koosnevast aluskorrast ning selle peal paiknevast

settekivimitest pealiskorrast. Antud uurimuse seisukohalt on oluline pealiskord, mis Eesti

alal on tekkinud valdavalt Vanaaegkonna (542–251 milj. a. tagasi) jooksul. Kivimite

kihid pealiskorras ei paikne päris horisontaalselt, vaid on lõuna poole kaldu, langedes

keskmiselt umbes 3–4 m ühe kilomeetri kohta. Selle tõttu avanevad Põhja-Eestis

vanemad ladestud, lõuna poole liikudes ilmuvad maapinnale aga aina nooremad kihid.

Põhjast lõuna poole liikudes paljanduvad järjekorras Kambriumi, Ordoviitsiumi, Siluri ja

Devoni ajastu ladestud (vt joonis 1). Kõige põhjapoolsemad (Kambriumi) kivimid

koosnevad savist, aleuroliidist ja liivakividest, paekivi seal hulgas ei ole. Sama kehtib ka

Ordoviitsiumi ladestu alumise ehk põhjapoolse osa kohta. Seevastu ülejäänud

12

Ordoviitsiumi ja terve Siluri ladestu aga koosnevad paekivist. Devoni ladestu koosneb

jällegi valdavalt liivakivist, välja arvatud mõned Ülem-Devoni paekivipaljandid Kagu-

Eestis (Puura & Vaher 2004: 50).

Kui midagi Eestis palju on, siis on see paekivi. Varud on suured ja seda kasutatakse

paljudel erinevatel otstarvetel. Peamiselt kasutatakse paasi ehitusmaterjalina.

Ehituskivina kasutamiseks sobivat suure survetugevuse ja külma- ning kulumiskindlat

paekivi leidub kõige rohkem Kesk-Ordoviitsiumi Lasnamäe ja Uhaku lademes. Sama

ladet kaevandatakse ka Kundas portlandtsemendi valmistamiseks. Seinakattematerjalina

kasutatakse Ülem-Siluri Paadla lademe Kaarma dolomiiti. Killustikku toodetakse

paljudes murdudes ja karjäärides, mis kuuluvad paljudesse lademetesse (Raukas 2003:

85).

Nagu jooniselt 2 näha, poolitab Siluri-Devoni piir Eesti kaheks. Seega leidub paekivi

ohtralt Põhja-Eestis, Lõuna-Eesti on selles osas vaesem. Devoni piirist lõuna pool

paikneb vaid üksikuid paekivi leiukohti. Kohati leidub ka allikalupja ehk travertiini, mis

tekib ürgorgude nõlvadel voolavate allikate suudmetes, kus Devoni karbonaatkivimitest

välja leostunud lubjast rikastunud põhjavesi pääseb õhu kätte. Surve alt vabanemisel ja

süsihappegaasi eraldumisel lubiainese lahustuvus alaneb järsult ning allikalubi settib ja

kivistub (Suuroja 2004: 24).

Kagu-Eestist leidub lubjakivi veel Setumaal. See kuulub Devoni Plavinase lademesse,

mis on kaetud kohati kümnetesse meetritesse ulatuva paksusega pinnasekihiga.

Kaevandamiseks piisavalt maapinna lähedal asub paekivi vaid mõnes looduslikus või

tehislikus maardlas: Tiirhannas ja Marinovas (Meremäe vald) ja Loosis (Vastseliina vald)

(Ainsaar & Rosentau 2005: 11).

Meid huvitav Kursi kihelkonna Saduküla-Härjanurme-Tõrve lubjatootmispiirkond

Jõgevamaal paikneb just Siluri ja Devoni piirialal. Kõrgematel aladel Härjanurmes ja

Sadukülas saadi põletada hea kvaliteediga lubjakivi, mis kuulus Siluri ladestu Jõgeva

kihtide keskmisesse ossa. Madalamatel aladel Tõrves aga jätkus puhast lubjakivi vaid

mõne meetri paksuses, sest varsti jõuti kaevandamisega Jõgeva kihtide alumise osa

savikama lubjakivini. Tõrvele iseloomulikud puhtad lubjakivid paljanduvad praegu

umbes 0,5 meetri kõrguse paljandina Tammemäe turismitalu maadel. Paeehitisi on siin

13

piirkonnas vähe ja ka lubjaahjud on ehitatud valdavalt maakividest. See näitab, et

ehituskõlbulikku paasi oli vähe (Perens 2005: 48).

Geoloogide andmeil on tegemist regionaalselt dolomiidistunud lasundiga, milles on

kohati üllatuslikult dolomiidistumata „aknad" (dolomiidistunud lubjakivi on

lubjapõletuseks sobimatu) (Einasto 2007: 12). Kursi oli seetõttu lähim koht Tartu linnale,

kus lubja tootmine võimalik oli. Sestap on mõistetav ka oluline roll, mida see piirkond

ajaloo jooksul mänginud on.

Lubjatootmise tehnoloogia

Lubja tootmiseks on tarvis kütust (puit, turvas, kivisüsi, põlevkivi) ja lubjakivi.

Keemilises mõttes kujutab lubjakivi endast kaltsiumkarbonaati CaCO3. Selle

kuumutamisel piisava aja jooksul 1000° – 1300° C juures eraldub süsihappegaas CO2 ja

jääb alles kustutamata lubi CaO:

CaCO3 –> CaO + CO2

Selle kustutamisel ehk veega segamisel saadakse kaltsiumhüdroksiid ehk kustutatud lubi,

kusjuures eraldub palju soojust:

CaO + H2O –> Ca(OH)2

Kustutatud lubi ühineb õhu käes (näiteks mördis tarvitatuna) aegamööda

süsihappegaasiga, eraldades vett ja kivinedes. Lõpptulemusena moodustub keemilises

mõttes taas lubjakiviga identne aine (kaltsiumkarbonaat):

Ca(OH)2 + CO2 –> CaCO3 + H2O

Lubjapõletamise tehnoloogiat Eestis 19. sajandil ja 20. sajandi alguses on põhjalikult

käsitlenud Mihkel Leetmaa (vt Leetmaa 2000: 148–163) ja ka Hans Kruus (Kruus 1933:

190–195). Samuti on vanemal ajal ilmunud näpunäiteid ja juhiseid lubjaahjude

ehitamiseks ajakirjanduses (Tiidt 1915 ja TK 1950). Alljärgnevas teen kokkuvõtte

lubjapõletuse tehnoloogilisest aspektist.

14

Tooraine

Kivimi liigid. Eestis on lubja tooraineks kasutatud peaaegu ainult lubjakivi.

Toormaterjali eelistused erinevad piirkonniti, vahel isegi naaberkihelkondades. Seda saab

seletada erinevate omadustega lademete paljandumisega eri piirkondades. Üldiselt on

ebasoovitavaks peetud igasugu lisandeid: kvartsliiv ja savimuld hakkavad põletuse ajal

sulama ja moodustavad kivi ümber klaasitaolise kooriku. Põletuseks täiesti sobimatuks

peeti sinakashalli „vesipaasi“, mis kuumutamisel lõhkes pauguga ja võis vigastada ahjugi.

Paasi hinnati heleduse järgi: mida heledam, seda parem. Parimateks loeti kollakasvalget

pehmemat paasi ja eriti rõngaspaasi – urbset ja pehmet paekivi, mille murdekohtadel on

näha kaarte ja rõngaste kujulisi kivistisi. (Leetmaa 2000: 149–150)

Tegelikult avastas inglise insener John Smeaton 18. sajandi keskel peale mahukat

uurimistööd kuulsa Eddystone'i majaka rajamiseks, et saviseguse lubjakivi (mergli)

kasutamisel on võimalik saada hüdrauliline (vees kivistuv) lubi. See avastus lükkas

ümber Rooma ajast alates püsinud arvamuse, et kõige parema lubja annab kõige valgem

lubjakivi. (Krumnacher 2001: 81). Merglid on enamasti hoopis pruunikat või hallikat

tooni. Eesti savikate lubjakivide sobivust lubja valmistamiseks katsetati ka TÜ-s

keskkonnatehnoloogia bakalaureusetöö raames 2006. aastal ja saadi vägagi julgustavaid

tulemusi (Jänes 2006: 47).

Fakt, et savisegust paasi lubjapõletuseks sobivaks ei peetud, näitab, et sellega ei osatud

lihtsalt ümber käia – see vajab teistsugust põletustehnikat.

Survetugevus. Kõige suurema survetugevusega lubjakivi on küll ehitamiseks sobiv, kuid

raskesti põletatav. Põletamiseks sobib paremini keskmise survetugevusega lubjakivi.

Liiga väikese survetugevusega lubjakivi omakorda laguneb ahjus ja annab palju puru ja

tolmu, mis takistab ahju tõmmet (TK 1950: 4–5).

Niiskus. Lubjakivi leidub looduses erineva niiskusastmega. Kõrge niiskuseaste nõuab

suuremat kütteainekulu ja pikemat põletusaega, mistõttu see ei ole sobiv. Murtud paas

pidi alati vähemalt pool aastat seisma ja kuivama, seetõttu eelistati korjamisel pikemat

15

aega maapinnal seisnud paekivi. Saaremaal olid eriti populaarsed kiviaedade paekivid

(Leetmaa 2000: 150).

Hankimine. Lõuna-Eestis, Pärnu-Navesti-Puurmani-Mustvee joonest alates esineb

paekivi põhiliselt vaid jääajal siia kantud tükkidena, mida siis põldudelt ja mujalt korjati.

Võidi kasutada ka allikalupja ehk travertiini. Kus paekivi maapinnale piisavalt lähedal oli

või lausa paljandus, seal murti paekivi ka murdudest (joonis 3). Paekivi lõheneb õhemate

kihtide kaupa võrdlemisi kergesti, seega murti lahti kangi, kiilude, pommi ja vasara abil

(alates 20. sajandist kasutati ka lõhkamist) (Leetmaa 2000: 149).

Murdmiseks on soovitatud kasutada ka kuivi männi- ja lepapuust kiilusid, mida peale

pragudesse tagumist kasteti. Kastmisel kiilud paisusid ja murdsid paepangad teineteise

küljest lahti. Talvel võidi tahuda paepinda rennid ja valada nendesse vett, mis külmudes

murrab paekihi lahti (TK 1950: 8).

Kursi piirkonna kohta mainib Kruus, et paelade oli harilikult õhukestes, mitte üle 6

tollistes kihtides ja et selle lahtimurdmine ei nõudnud erilist pingutust. Paemurdmine käis

tavaliselt suvel (Kruus 1933: 191).

Kütteaineks oli loomulikult puit. Hilisemal ajal on samuti kasutatud põlevkivi, kivisütt

või maagaasi. Vajadus kivisöe kasutamiseks tekkis puidupuuduses vaevleva Inglismaa

(Krumnacher 2001: 8–9) ja Gotlandi (Niukkanen 1998: 25) šahtahjudes. 20. sajandist on

üks teade ka diiselkütuse kasutamisest Palestiinas, kus tegu oli kummalise vana ja uue

tehnoloogia seguga (Sasson 2000: 96–97). Sobivaks on peetud ka turba kasutamist

puiduga segamini, kuigi turvas sisaldab palju lenduvaid aineid (TK 1950: 9).

Ahjud

Lubjapõletuse algelisemateks vormideks on põletamine puuriidal, kuhiahjus või

miiliaugus. Need olid suhteliselt lihtsad, kuid ebaökonoomsed ja andsid tulemuseks

16

madalakvaliteedilise lubja. Seetõttu hääbusid need meetodid arvatavasti juba 19. sajandi

lõpuks, kuid terminid „lubjamiilutamine“ ja „-miilutaja“ olid kõnekeeles kasutuses veel

1930. aastatelgi (Leetmaa 2000: 150–151).

Augus miilimise kohta on andmeid napilt. Ühe allikana kirjeldab lühidalt seda protsessi

1915. aasta „Põllutööleht": „Tehakse auk maa sisse, laotakse kord puid, kord lubjakiva

täis ja kaetakse päält saviga kinni, suitsu ja leegi läbipääsemiseks tarvilist auku alale

jättes, siis süüdatakse põlema. See annab väga palju põletamata kiva“. Ilmselt taoline

miilimise tarbeks ehitatud konstruktsioon leiti 2003. a. Yorkshire’is Inglismaal (vt joonis

4). Muistis dateeriti arheomagnetiliselt aega 1650–1695. Augu põhja oli liivakivi- ja

paekiviplaatidest ehitatud tõmbekanal õhu ligipääsuks. See oli peale süütamist maha

jäetud, põlemise protsess oli kulgenud ebaühtlaselt ning leidmisel oli see täidetud

pooleldi põlenud lubja ning puusöega (White 2006: 109).

Samas „Põllutöölehe" artiklis kirjeldatakse ka miiliaugu ja lubjaahju vahepealset

konstruktsiooni; „Juba parem on enne mäe kaldas, kuhu lubjakividest küttevõlv seatakse

ja ülemine tühi osa, nii nagu ahjusgi, lubjakividega täis laotakse ja kus alt köetakse.

Mõlemad moodud on palju kütteainet nõudvad, annavad räpase lubja ja palju põletamata

jäänud kiva.“ (Tiidt 1915: 34).

Ahjus põletamise kohta on säilinud nii kirjalikke materjale, jooniseid ja fotosid, kui ka

ahje. Kodutöönduslikud lihtsamad pealt lahtised silindrikujulised ahjud olid taludes

kasutusel kuni 20. sajandi keskpaigani.

Ahjud kujutasid endast maa- või paekividest laotud silindreid (telliseid hakati kasutama

hiljem, alates 1930. aastatest), mille läbimõõt ei ületanud kõrgust. Ahi koosnes laias

laastus kahest osast: ahju põhjas asuvast tulekoldest ning selle ümber ja kohal asuvast

paeruumist (vt joonis 5). Paeruum laoti täis põletatavat paekivi, jättes kivide vahele

tõmbelõõre. Ühtlasema põletuse saavutamiseks laoti suuremad kivid enamasti tulekoldele

lähemale ja väiksemad ahju äärte poole. Tulekolde ladumine oli vastutusrikas ülesanne –

võlv ei tohtinud pealelaotavate paekivide raskuse all põletuse ajal kokku variseda. See

17

oleks muutnud edasise kütmise võimatuks ja tähendanud põletuse nurjumist. Samal ajal

pidi tulekolde võlv võimalikult hästi suunama kuumust paeruumi edasi. Võimaluse korral

ehitati ahjud mäekülje sisse või ümbritseti soojusisolatsiooni suurendamiseks mingi

kõrguseni ulatuva muldkehaga. Ahju esikülg ehk rind jäeti vabaks, et tagada ligipääsu

koldesuudmele. Seestpoolt võidi ahju seinad katta savikihiga, et takistada müürikivide

põlemist ja murenemist kuumuse käes (Leetmaa 2000: 151–158).

Savisegusse soovitati kuumuskindluse tõstmiseks segada keedusoola 0,5–1 kg iga

juurdelisatava pange vee kohta (TK 1950: 16). Kas see võte aga ka enne Teist

maailmasõda kasutusel oli, selle kohta puuduvad andmed.

Taolisi lubjaahje võidi kasutada ka telliste põletamiseks: „Neid ahje võib häda ja

tarbekorral ka telliskivi põletamiseks tarvitada, kuid siis peab tulevõlvid tingimata

telliskividest tegema.“ (Tiidt 1915: 35)

Kohavalik sõltus eelkõige kolmest elemendist: lubjakivi, küttepuud ja tarbija. On

loomulik oletada, et suuremate ehitustööde (linnused, kirikud, mõisahooned) lähedusse

võidi rajada spetsiaalne lubjaahi, millega ehitust varustada. Oluline oli ka tooraine

lähedus – paekivi kohalevedu oli vaevarikas, näiteks üks kantsüld paekive oli taliteega

25–30 hobusekoormat, mille kohaleveoks 1 km kauguselt võis kuluda kuni paar päeva

pingsat tööd ühele hobusele ja mehele (Kruus 1933: 191). Küttematerjali lähedusega sai

arvestada vaid siis, kui baas oli alaline.

Määrava tähtsusega oli maastikuline situatsioon – paepõletamiseks ei sobinud niisked

kohad, ahjud pidid asuma looduslikult kõrgematel kohtadel, samas kui Kursi piirkonnas

murti paekivi tihti just jõepõhjas või kaldas asuvast murrust. Jõele lähedal asuvaid, ent

kõrgeid kohti polnudki kuigi palju. Teiseks püüti ahjusüvend teha mäekülje sisse, et

suurendada ahju soojusisolatsiooni, vähendada ehitustööde mahtu ja ehitusmaterjali kulu

ning elimineerida vajadus ehitada ahju täis- ja tühjakslaadimiseks tellinguid või pukke

(Leetmaa 2000: 151).

Et ahi ehitati töömahu vähendamiseks enamasti künkanõlva sisse, on märgitud ka

Inglismaal Yorkshire'is (White 2006: 108) ja Soomes Lõuna-Pohjanmaal Vimpeli

18

piirkonna (Peltonen 1998: 19) kohta. Mõlemad märgivad vaid üksikuid tasasele maale

ehitatud ahje. Küngas võimaldas hiljem ka pääseda kõrgele ahju ülemise servani ja

teostada sealt laadimistöid. Kursis on tasasel maal olevate Tolli 2 ja Ausi ahjude kõrvale

kuhjatud muldkeha peale viinud isegi tänaseni nähtav tee.

Soomes ehitati ahje ka paemurdmise auku, kuigi intervjueeritud kunagised lubjapõletajad

pidasid neid paiku niiskuse tõttu ebasobivateks, ja väitsid et ahi tuleb ehitada ikka liivale

või moreenile (Peltonen 1998: 19–20).

Lubjaahjude mõõtmeid mainib Kruus mitmes kohas. Vanimas teates Kursi kihelkonna

ahjudest aastatest 1599–1601 on juttu kahest lubjaahjust, üks 400, teine 500 tündrilise

mahuga. 19. sajandi lõpu – 20. sajandi alguse seisu kirjeldab Kruus järgnevalt. Enamasti

oli ahju sisekõrgus 3 sülda, välisküljelt oli see 2–3 sülla ulatuses kaetud muldkehaga.

Ahjusuu laius oli 1½ –2 sülda, ahju maht 6–15 kantsülda, enamik ahje olid 12

kantsüllased (Kruus 1933: 191–193).

Leetmaa nimetab lubjaahjude mõõtmete piirideks 3–120 m3 ja mainib, et kõrgus on

üldiselt suurem läbimõõdust (Leetmaa 2000: 154). Soomes on Vimpeli ahjude kuju kohta

järeldatud, et need olid enamasti oma läbimõõdust 1,2–1,5 korda kõrgemad. Mõõtmed on

keskmiselt 3,5 x 4,5 m. Väikseima ahju kõrgus on 0,8 m ja kõrgeimal üle 4,3 m. Mahtude

kohta on lubjapõletajad ise intervjuude käigus öelnud, et ahi tootis korraga umbes 40

tonni lupja (Peltonen 1998: 21–22).

Põletamine ja kustutamine

Ahju täitmine, põletamine ja valmislubja transport toimus enamasti jaanuaris-veebruaris,

kui oldi põllutöödest vaba, oli võimalik kasutada talveteed ja polnud niiskust, mida

kustutamata lubi kardab (Kruus 1933: 191).

Põletamist alustati madala kuumusega, et paekivid rahulikult niiskuse ära annaks. Liiga

järsul kuumutamisel võisid kivid veeaurude mõjul puruneda ja isegi küttekolde võlv sisse

variseda. Seda esimest faasi iseloomustas paks tume suits, halb tõmme ja kividele

19

kogunev tahmakord. Kui liigsest niiskusest oli vabanetud, tõsteti temperatuuri sujuvalt –

algas süsihappegaasi eraldumine kividest. Tahm põles ära, kivid kuumenesid, kuni tuli

käis ahjulael kivide vahelt läbi. Põlemist ühtlustati ahjulael liiga kuumade kohtade

kinnikatmise savi, mulla, mätaste ja paeplaatide abil. Põletuse lõpulejõudmisest andis

märku pealmiste kivide hõõgumine ja ahju kohale kerkiv sinakaslilla leek – lubjamärk

(Leetmaa 2000: 154–162). Ahju kohale kerkivat tuleleeki peeti märgiks lubjapõletuse

lõppjärgust ka Soomes Vimpelis (Ylönen 1998: 15). Lubja valmidust kontrolliti pealmiste

kivide proovikustutamise ja pika metalloraga põletatava pae pehmuse kontrollimise abil.

Kogu põletamise protsess võttis enamasti aega nädala. Peale põletamist jäeti ahi mitmeks

päevaks jahtuma. Sel ajal võidi ahi ka vihma kaitseks kergema varikatusega kinni katta

(Leetmaa 2000: 154–162).

Peale jahtumist sorteeriti valmistoode – kustutamata lubi – ahjus ära. Ülepõlenud tükid

visati minema, alapõlenud tükid jäeti ahju järgmiseks põletuskorraks lisa saama ja

sobivalt põlenud lubi tõsteti ahjust välja (selleks võidi kasutada spetsiaalset puukasti ehk

vakka, mis oli ühtlasi mõõtühikuks).

Põletamisel kaotab lubjakivi kogu oma niiskuse ning lisaks veel 44% kaalust

süsihappegaasi näol, ning ka ruumalas väheneb 10–15% võrra (TK 1950: 19).

Seda eelist ei ole aga siiski transpordil alati ära kasutatud. Hans Kruus küll väidab, et

„lupja veeti ikka kustutamatult, mis oli mugavam“ (Kruus 1933: 192), kuid ütleb ise

samas, et teede halva olukorra tõttu pidi tihti kasutama jõetransporti, millel „oli aga õige

suuri ebamugavusi. Nõnda võidi vedada peamiselt ainult kustutatud lupja, mille maht ja

kaal on suurem kui kustutamatul.“ (Kruus 1933: 185). Mihkel Leetmaa (2000: 162)

andmetel on lupja enamasti mingil määral enne transporti või hoiustamist ka kustutatud.

Kustutamine toimus kahte moodi:

kustutamine pulbriks (vähese vee lisamise abil) – see on nö esialgne kustutamine,

mida tehti tihti ahju enda juures.

kustutamine taignaks ehk vikiks rohke vee lisamise abil – see on nö

järelkustutamine, mida võidi teha spetsiaalsetes laudvooderdusega maa-aukudes

ehk lubjahaudades, mis tihti asusid tarvituskoha ehk ehitusplatsi läheduses.

Lubjahauas võidi lupja säilitada aastaid – seistes selle kvaliteet ainult paranes.

20

Vee lisamine pidi toimuma nii, et mitte protsessil tekkivat kuumust liigselt jahutada.

Kuumuse ja auru oskuslik manipuleerimine määras suuresti valmislubja omadused.

Lubjataigna valmistamiseks ei tohtinud lisada liiga suurt kogust vett, mis taigna liigselt

maha jahutaks (Krumnacher 2001: 11).

Järelkustutamiseks kasutatavatest lubjaaukudest on juttu 1880. aastal Saduküla mõisa

rentniku ja linna vahelises lepingus, millega too võttis 12-ks aastaks rendile lisaks Tõrve

paemurrule ja lubjaahjudele ka Tartus Meltsi tiigi läheduses asuva lubjaaia (Kruus 1933:

188).

Gotlandil asutas Taani kroon 17. sajandi alguses suure lubjaahju ja hakkas sealt lupja

välja vedama, sealhulgas ka kustutamatult (sel juhul oli lubi pakitud puutünnidesse).

Laevadega juhtus ka õnnetusi, kui merevesi mingil põhjusel lubjani pääses ja lubi

kuumenema ja paisuma hakkas (Niukkanen 1998: 25).

Kustutamatult hakati lupja vedama nt Soomes alles 1940. aastatel veoautode

kasutuselevõtuga seoses (Ylönen 1998: 16).

Kursi lubjatootmispiirkond ja selle uurimine aastatel 2006–2009

Ajalooline ülevaade lubjatootmisest Kursi kihelkonnas

Vanimad nimetatud piirkonda puudutavad ajalooallikad on Tartu staarostkonna 1582. a.

inventar ja 1599. a. poolaaegne revisjon. Kumbki ei maini lubjaahje ega lubjapõletamist,

mis aga ei tähenda veel selle tegevusala puudumist. Umbkaudu samaaegselt (1599–1601)

rootslaste poolt koostatud kataster teatab, et Kursi alal on kaks lubjaahju. Nende asupaika

ei täpsustata, kuid Kruus peab tõenäoliseks, et nad asusid Tõrve külas Pedja jõe ääres

(Kruus 1933: 178)

Et Kursi on Tartule lähim lubjatootmist võimaldav piirkond, siis ongi Tartu linna

21

initsiatiiv vähemalt 17. sajandist alates mänginud siin lubjatootmises juhtivat rolli. Linna

enda ametnikud loobusid peagi lubjapõletamise korraldamisest kaugel halbade teede taga

asuvas külades ja delegeerisid selle ülesande linna rendimõisatele ja kohalikele

mõisnikele. Alates 1632. aastast esineb kõigis Tartu linnamõisate rendilepinguis punkt,

mis kohustab rentnikku põletama aastas teatud arvu ahjutäisi lupja. Kogu seda aega

iseloomustab ka pidev võitlus linna ja rentnike vahel, et viimased oma kohustusi täidaks.

Iseloomulik on ka lubja pidev puudus Tartus. Põhjasõja tagajärjel lubjatarve vähenes, sest

Tartu linn hävitati ja elanikud küüditati Venemaale. 18. sajandi lõpul, kui ehitati Kivisilda

ja uut raekoda, lubjatarve küll tõusis uuesti, kuid jäi siiski väiksemaks kui Rootsi ajal.

Endiselt ei suudetud kohaliku lubjaga rahuldada kogu linna lubjavajadust – näiteks Tartu

Ülikooli peahoone ehitamiseks 19. sajandi algul toodi lupja Venemaalt.

19. sajandi algul korraldati ümber Tartu linnametsade haldamine ja seoses sellega ka

lubjapõletamine. Linn hakkas lubjapõletamist nüüd korraldama Saduküla metsaülema

kaudu, kohalik mõisarentnik vabanes sellest kohustusest. Tegelik lubjapõletamise

koormus langes Tõrve taludele. 1876. aastal sai Tartu raudteeühenduse Tapaga, mistõttu

põhjapoolsematelt aladelt toodav odav tööstuslikult toodetav lubi suretas Kursi

lubjatootmispiirkonna välja ja lubjatootmise jätkus siin vaid kohaliku tähtsusega.

Kruusi kohaselt oli lubjatootmise põhikorraldajaks küll Tartu linn, kuid lisaks sellele asus

siin ka mõningaid kroonule kuuluvaid lubjaahje. Lähemad andmed nende tegevusest

puuduvad. On teada ka, et Rootsi ajal talupojad ka omal käel lupja põletasid ja seda

linnas müüsid, kuid ilmselt ei saanud see tegevus olla kuigi mahukas talupoegade

ülekoormatuse tõttu. (Kruus 1933: 189)

Aastatel 2006 – 2009 autori osalusel toimunud uurimistööd

Eeltööd seisnesid piirkonna lubjatootmise ajalooga tutvumises. Eriti tähtsaks allikaks

kujunes mainitud Hans Kruusi artikkel, milles olid kaardile märgitud tolleaegsete

lubjaahjujäänuste asukohad (joonis 6). See kaart osutus välitööde käigus küll kohati

ebatäpseks. Teiseks tähtsaks allikas oli Eesti Ajalooarhiivi kaardikogu ja selles leiduvad

ajaloolised kaardid Kursi piirkonna kohta, milledelt leidsime mitmeid märkeid. Enamasti

oli tegu stiliseeritud lubjaahju kujutisega ja sõnadega „Kalk Ofen“, „Kalkofen“, „Ofen

22

Stelle“, „Ofenstelle“ või „Wüstofenstelle“. Viimase kohta oletame, et see tähendab

mahajäetud ahjukohta. Vanad kaardid oli võimalik püsivamate säilinud maamärkide järgi

ka tänapäeva maastikuga kokku viia, kuigi see oli kohati väga vaevarikas tegevus.

Enamik märkeid langes asukoha poolest kokku mõne Hans Kruusi artiklis märgitud

ahjuga.

Kolmandaks oluliseks infoallikaks oli Eesti põhikaart ja Maa-ameti ortogonaalsed

aerofotod, milledelt tegime järeldusi 20. sajandi maaparandustegevuse kohta ja

identifitseerisime lootustandvamad piirkonnad, kust lubjatootmise jälgi otsida.

Välitöid oli kolme aasta peale kokku 24 päeva, millest ajaliselt täpselt poole moodustasid

maastiku läbikammimised leidmaks lubjaahjude või paemurdude jäänuseid. Leitud

jäänuste asukohad fikseeriti GP-seadmega Magellan SporTrak Map või Garmin GPSmap

60CSx. Asukohad on siin töös toodud küll kaaresekundi kümnendkoha täpsusega, mis

vastab maapinnal umbes 3–4 meetrile. Kuid enamike mõõtmiste puhul tuleks reaalseks

täpsusastmeks käsi-GPS seadme omadustest tulenevalt siiski lugeda umbes 20 m.

Üheksa päeva välitöödest kulus tahhümeetriliste mõõdistamiste peale, mille abil

koostasime ahjujäänuste kõrgusplaanid. Sellest tuleb lähemalt juttu käesoleva uurimistöö

teises osas.

Välitööde raames teostasime ka arheoloogilised väljakaevamised ühe ahju kohal,

milleks kulus kokku kolm päeva. Valisime kaevamisteks Saduküla Veski kinnistu ahju,

sest selle primitiivsem konstruktsioon (maakivivoodri puudumine) ja puudumine

mõisakaartidelt andsid lootust, et see võiks olla 19. sajandist vanem. Kaevasime

eesmärgiga õppida tundma ahju ehitust ning lootuses leida sütt ahju dateerimiseks.

Otsisime ka metallidetektoriga piirkonnast metallesemeid.

2006. aasta tulemustest on publitseeritud artikkel väljaandes „Arheoloogilised välitööd

Eestis" (Saimre & Tvauri 2007), 2007. – 2008. aasta välitööde publikatsioon on

ilmumisel samas väljaandes.

Tulemused ja analüüs

Kaartide analüüs

23

Ajaloolistelt kaartidelt ja Hans Kruusi artiklis toodud märgetest koostasin kataloogi, mis

on käesoleva magistritöö lisas 2. Sellest kataloogist on välja jäetud need teated, millele

vastav muistis oli võimalik maastikul leida (need on eraldi kataloogis, vt allpool). Teateid

kogunes kataloogi kokku 17.

19. sajandi kaartide põhjal tunduvad lubjaahjud asuvat enamasti väikestel

metsalagendikel, mida kaartidel on tähistatud terminiga „Buschland“. Võimalik, et metsa

ehitati ahjud küttepuude varumise lihtsustamiseks.

Lubjaahjude kujutised nendelt ajaloolistel kaartidel, mis on Eesti Ajalooarhiivi kodulehel

üleval, kogusin kokku, et näha kas tingmärkide endi kujust on võimalik midagi

lubjaahjude kohta järeldada (lisa 4). Kahjuks kogunes graafilist materjali niivõrd vähe ja

see oli koostatud vaid kahe erineva kartograafi poolt, nii et mingeid järeldusi ajaliste ega

geograafiliste arengute ega eripärade kohta teha ei saanud. Küll aga võis järeldada, et

kujutistel on tegemist tüvikoonuselise või poolsfäärilise ahjukerega, millel on maapinna

lähedal üks kütteava. Tihti võib eristada ka mingit korstna laadset detaili, ja mõnikord ka

midagi, mis meenutab ahju katvat katust. Kui katuse puhul saab viidata Kruusi vastavale

kirjeldusele: „... kuna [lubjaahi] aga pealt kaeti tooreste palkidega ja kuuseokstega."

(Kruus 1933: 191), siis korstna kasutamist pole autori poolt kasutatud kirjanduses kuskil

mainitud. Korstnat on kujutanud ka vaid üks kahest kartograafist. Ilmselt on siin tegu

tema omaloominguga.

Muidugi ei ole põhjust arvata, et need kujutised kujutavadki vastavaid lubjaahje üks

ühele, vaid pigem on need tingmärgid ja vastavad sellele, kuidas üks tolle aja maamõõtja

oma ettekujutust lubjaahjust stiliseeritult edasi andis.

Maastikuinspektsioonide tulemused

Maastikul leitud lubjaahjudest koostasime kataloogi, mis on toodud lisas 2. Ahje on

kokku 25, lisaks arvukalt paemurde.

Tegime kindlaks lubjaahjude üldised tundemärgid: hobuserauakujuline muldkeha, mis

võib olla seest vooderdatud maakivist voodriga. Kui maakive leidub, siis on neil tihti

põlemisjälgi: pind on klaasistunud või murenenud. Vahest leidub ka põlenud savi, millega

24

on maakivide vahesid tihendatud või kogu ahi vooderdatud. Võib leida ka tellisetükke,

telliseid võidi kasutada ahjusuu kinnimüürimiseks, et ahju jahtumine oleks aeglasem

(Leetmaa 2000: 159). Muld ahju sees ja ümber on segatud iseloomuliku lubjapuruga.

Ahjud võivad paiknevad nii üksikult, kui mitmekaupa kokku ehitatuna.

Ahjul võis olla olnud hilisem funktsioon keldrina või prügiauguna (näiteks Ausi ahi

Tõrve külas on mõlemat – varasemalt olnud kasutusel keldrina, praegu täis prügi – joonis

7). Lubjaahju vare näib esile kutsuvat prügi või maaparandusprahi akumuleerumist.

Näiteks Mihkli ahi Härjanurmes on arvatavasti maetud nõukogudeaegse

maaparandushunniku alla (joonis 8). Esineb ka juhtumeid, kus lubjaahju varet on

kaevatud, eesmärgiga saada sealt lupja (üks kohalik elanik näiteks väitis, et söötis lupja

kanadele, et munakoored oleks tugevamad). Tihti meeldib lubjaahju vare ka

uruloomadele. Näiteks Puutsa ahjuvarel olid ulatuslikult tegutsenud kährikud.

Üldiselt võib öelda, et kuna tegu on väga noorte muististega (arheoloogia mõistes), siis

on mõttekas suhelda kohalike elanikega: maaomanike, talupidajate, koduloouurijatega.

Rahva mälus on lubjapõletamise aegadest veel palju informatsiooni – mäletatakse kohti,

isikuid, isegi aastaarve. Kohalike elanikega suhtlemise teel leidsime 5 ahjukohta,

arhiivikaartide järgi aga ainult 3.

Otsisime seaduspära ahjusuu orientatsioonis, aga ei leidnud seda. Leetmaa väidab, et

võimaluse korral ehitati ahjud suudmega vastu tuult (Leetmaa 2000: 151). Künkakülje

või jõeoru nõlva sisse ehitatud ahjudel on suue loomulikult künkanõlva languse poole,

selle suund pole alati ehitajate valida. Koostasin Kursi lubjaahjude orientatsiooni

diagrammi ja võrdlesin seda Jõgeva tuulteroosiga (joonis 9). Mingit seaduspära ega ka

kokkulangevust domineeriva tuule suunaga pole näha. Pigem sõltus vähemalt Kursi

kandis ahjusuudme suund maapinna lokaalsetest omadustest – suue oli languse suunas.

Tasasele maale ehitatud Venesaare talu ahi paiknes suuga taluhoonete poole. Kui kaks

ahju paiknesid kõrvuti, võisid nende suudmed olla nii samas (Ausi) kui ka

vastassuundades (Tolli 2). Männiku talu ahjukohas on kõrvuti kolme ahju jäänused, kõigi

suudmed erinevatesse suundadesse.

Nii maastikul leitud ahjude ja paemurdude kui ka allikatest leitud teadete asukohad

kandsin levikukaardile (joonis 10). Kaardi põhjal võib öelda, et põhiliselt paiknevad

25

ahjud Jõune, Tammiku ja Tõrve külades. Sadukülas on palju teateid, ent tuvastada

õnnestus vaid üks ahi. Enamik on ilmselt hävinud nõukogudeaegse maaparanduse tõttu,

mis on siin ümbruses olnud ulatuslik. Üldiselt asuvad ahjud (Pedja, Kaave või

Pikknurme) jõele lähedal. Jõest kaugemal paiknevad ahjud on suurema tõenäosusega ka

maaparandusele jalgu jäänud.

Paemurdude tuvastamine maastikul sõltub olemasolevast taustinfost. Objekt ise ei ole

väga silmatorkav – enamasti on see lihtsalt madalam koht, mille suurus võib varieeruda

väikesest august kuni mitmesaja meetrise läbimõõduga piirkonnani. Eristamine

looduslikest madalkohtadest on problemaatiline, mõnikord on võimalik tuvastada

inimtegevust (väljakaevatud pinnase vall või püstine murtud paesein), tihti aga mitte.

Otsuse paemurru kasuks tingib siin enamasti lähedalasuv lubjaahi. Kõik arhiiviallikates

mainitud paemurrud leidsime ka maastikul üles – et nad asuvad madalates kohtades, ei

ole paemurdude kohal maaparandust ega põlluharimist tehtud. Palju on jõekaldas asuvaid

paemurde, mis on veega täitunud, kuid tuvastatavad. Mõnes paemurrus, näiteks Tõrve

küla Umba ahju ümbritsevas, on veel jälgitavad murdmisel tekkinud paepaljandid. Pedja

jõgi on tänapäevaks kahe tammi abil üles paisutatud (üks tamm asub Tõrves ja teine

Puurmanis), nendest ülesvoolu madalal jõekaldas asuvaid paevõtukohti võib olla vee alla

jäänud.

Kruus mainib lubja vedamist Pedja jõge mööda. Tänapäevast Pedja jõge ülalpool

Puurmanit vaadates tundub, et siin pole jõgi laevatatav. 1962. aasta andmetel on Pedja

laevatatav Utsali taluni Jürikülas, 5–6 km Puurmanist allavoolu (Narusk 1963). Kruus

mainib, et Pedja jõe kasutamisel transporditeena „veeti lubi hobuste või paatidega

allapoole Puurmani mõisat, ja saadeti siis edasi lotjadega jõge pidi Tartusse" (Kruus

1933: 185). See ümberlaadimise koht võiski järelikult asuda Utsali piirkonnas.

Saduküla Veski ahju kaevamised

Käesolevate uuringute käigus uuriti arheoloogiliselt kõige põhjalikumalt kunagisel

26

Saduküla mõisa maal, tänapäeva Veski kinnistul paiknevat ahju (joonis 11). Tegemist on

ahjuga, mida Kruus ei maini – selle leidsime maastikuinspektsiooni käigus Kaave jõe

idakaldalt.

1734. aastal koostatud kaardil (EAA 995–1–6841/2) ei ole märgitud ei seda ahju ega

paemurde, on vaid tavaline mets. Ahju pole ka Saduküla mõisa metsade 1813. a. kaardil

(EAA 2623–1–2036a/16). 1810. a. Saduküla mõisa kaardil (EAA 2623–1–2036a/11) on

märge, mis ilmselt tähendab kivimurdu (joonis 12). 1846–1848. a. kaardil (EAA 2623–1–

2036a/12) on samuti märge, mida võib tõlgendada kui kivimurdu. Paemurru me sealt ahju

ümbrusest tõepoolest ka leidsime, kuid miks pole märgitud ahju, on teadmata. Võimalik,

et 1810. ja 1845. aasta kaartide koostamise ajaks polnud ahi enam kasutusel ja seda ei

märgitud. Kaardile märgiti vaid paemurrud, mis võisid endiselt olla kasutuses pae

murdmiseks, või lihtsalt maastikul silma paista. Ahi võis kaardikoostaja jaoks liigituda

lihtsalt üheks paeauguks.

Väljakaevamiste käigus uurisime ahju ehitust läbi põlemiskambri kulgeva 4,2 m pikkuse

ja 0,9 m laiuse ristitranšee abil (profiil joonisel 13). Lisaks otsisime dateerimise tarbeks

sütt ühe ahjusuusse rajatud šurfi ning nelja ahjust väljapoole rajatud šurfi abil (vt asukohti

joonisel 24). Tranšees ja ahjusuusse tehtud šurfis tuvastasime tasase pealispinnaga

põletatud lubjapuru kihi, mis tõestab, et tegu oli lubjaahjuga. Maakividest voodrit ega

üldse mingit kivikonstruktsiooni me ei tuvastanud. Ühest šurfist leidsime ka hulgaliselt

põlenud savi, kuid sütt ei õnnestunud leida ühestki kaevandist. Proovisime eeldatavat

söest pinnast leida ka mullapuuri abil, kuid kõikjal maapinnas olevad paekivitükid

muutsid puuri maasse surumise võimatuks. Metallidetektoriga leidsime ainult

nõukogudeaegseid rahasid, pudelikorke ja põllutöömasinate detaile.

Asjaolu, et kivist sisevoodri jäänuseid ei tuvastatud, teeb Saduküla Veski ahju muudest

Kursi kihelkonna avastatud lubjaahjudest erinevaks. Seda võib seletada kahel viisil.

Põhimõtteliselt on võimalik, et tegemist oli primitiivsemat tüüpi ahjuga, millel

kivivooderdust pole. Taolist ahju kirjeldab 1915. a. Põllutööleht (Tiidt 1915), vt lk 16.

Samuti on selliseid ahje on kasutatud ka Gotlandil: ilma kivivoodrita auk mäenõlvas,

kuhu kivivooder laoti igal põletusel uuesti (Niukkainen 1998: 24). Teiseks võib oletada,

et ahju sisevooder on hävinud. Lubjaahju voodrikivid on sedavõrd palju tuld saanud, et

27

ehituskiviks need ei kõlba. Kui neid sekundaarselt kasutati, siis millekski muuks. Eelpool

mainitud Saduküla mõisa plaanidel on otse ahju kõrval, Kaave jõe vastaskaldal märgitud

mõisa viinaköök mille ees on jõgi tammi abil üles paisutatud. See tamm on jões nähtav

tänaseni. Pedja ja Kaave jões leidub ka tänapäeval mitmeid tamme, mis reeglina on

kuhjatud maakividest. Võib oletada, et juhul kui Saduküla ahjul oli kivivooder, siis on

selle kivid millalgi 18. sajandil kasutatud ära tammi ehitusel.

Seletamatuks jääb ainult söe puudumine, mida ahjus peaks ju ometi esinema. Võimalik,

et see veeti koos kivivooderdusega ahjust eemale.

Kokkuvõte

Tegime kindlaks lubjaahju jäänuste üldised tunnused ja säilivusastme. Järeldasime, et

lubjaahjude jäänused kujutavad endast hobuserauakujulist muldkeha või õõnsust

künkanõlvas. Seest võivad ahjud olla vooderdatud kividega, milledel võib sel juhul leida

põlemisjälgi. Kivide vahed võivad olla saviga tihendatud. Pinnas ahju sees ja ümber on

segatud iseloomuliku lubjapuruga. Ahju lähemas ümbruses on tihti paemurdmise kohti.

Leidsime 25 ahjukohta ja lisaks kogusime teateid 17 ahju kohta, mida ei õnnestunud

enam maastikul leida. Teostasime väljakaevamisi ühel ahjukohal.

Ahjusuudme suuna seost valitseva tuulesuunaga me ei tuvastanud. Pigem sõltub suudme

suuna valik lokaalsetest teguritest (maapinna languse suund jms).

Vanemaid (keskaegseid) ahje tuvastada ei õnnestunud. Ilmselt olid need väiksemad ja

täiesti maatasa varisenud, nagu Pikknurme 1 (mis pärineb 1799. aastast). Teiseks on osad

ahjud samade kohtade peal, kus hilisemad ja on maetud hilisemate ahjujäänuste,

lubjatootmisjääkide, praaklubja ja muldkehade alla. Tõrve lõunapoolne ahi ning Jõune

Lepiku ahi asusid selliste suuremate küngaste sees, mis võisid olla tekkinud pikaajalise

tootmistegevuse tulemusena. Tulemusi võiks anda nende küngaste kaevamine.

Konserveerimine ja kaitse alla võtmine

Kursi lubjaahjud on säilinud sellises olukorras, et konserveerida seal otseselt midagi ei

ole. Ahjud on sedavõrd sisse varisenud, et lagunemisprotsess on praeguseks peatunud.

28

Kaitse alla on mõtet neid võtta kui arheoloogiamälestisi – sest need on muistised, mida

uurida saab just nimelt arheoloogia meetoditega. Kui mõni ahi täielikult välja puhastada,

on mõeldav ka selle katmine varikatusega kaitseks ilmastiku eest, ning müüride

konserveerimine.

Ahjuvared, milledesse on elama asunud uruloomad (näiteks Puutsa lubjaahju puhul

kährikud), saavad nende elutegevuse tulemusena ka kahjustada ja ahjude säilivuse

huvides tuleks muuta koht neile elamiskõlbmatuks. Kindlasti aga tuleb siin arvesse võtta

ka keskkonnakaitselist aspekti ja kaaluda prioriteete.

Kaitse alla peaks võtma eelkõige erilisemad väärtused – näiteks Tõrve küla lubjaahjude

suur kontsentratsioon, Saduküla ilma kivivoodrita ahi ja Pikknurme 1, mis on kantud ka

1799. aasta kaardile.

Tulevikuvaade

Palju tööd jäi ka tegemata. Näiteks läbi töötamata väga palju kaardimaterjali

ajalooarhiivis. Plaanis on sama grandiprojekti raames ka veel kaevata Pikknurme 2 ahju.

Tulevikus võiks otsida suurte kiviehitiste (linnused, mõisad, kirikud jms) ümbrusest

spetsiaalselt selle ehituse tarbeks rajatud lubjaahju jäänuseid.

29

II osa – Tahhümeetria võimalused muististe uurimisel

„The best material model of a cat is another, or preferably the same, cat.“

A. Rosenblueth & N. Wiener

Philosophy of Science (1945)

Sissejuhatus

Ülaltoodud tsitaat illustreerib asjaolu, et kõige täpsemini annaksime muistise pinna edasi

siis, kui võtaksime kõrguslugemid muistise igalt punktilt. Kuna muistise pinnal on

lõpmatu arv punkte, siis ainuke võimalus seda teha on mõõtmistulemuseks lugeda muistis

ise. Muistise kabinetti toomine on aga komplitseeritud. Teadusliku uurimistöö seisukohalt

olulise info tajumiseks on meil vaja mudeleid, ehk reaalse maailma lihtsustatud

alamhulki.

Vajadus muistise kuju täieliku talletamise järele tuleneb mitmesugustest põhjustest, nagu

näiteks muinsuskaitse ja teaduslik uurimistegevus. Eriti pakiline on vajadus maapinna

mikroreljeefi talletamise järele enne arheoloogilisi kaevamisi – hävitatakse muistis ju

kaevandi osas täielikult.

Muudest talletusmeetoditest. Fotograafia ei jäädvusta sügavust, seetõttu jääb fotole

muistisest vaid kahemõõtmeline salvestis. Lisaks on paljudest muististest võimatu teha

ülevaatlikku fotot vaadet segavate objektide tõttu – puud, võsa, kõrge taimestik jms.

Nagu käesoleva uurimistöö käigus kindlaks tegime, on tahhümeetriga võimalik mõõta ka

kaunis paksus võsas, ja sellega muuta arvutiekraanil nähtavaks kasvõi üleni võssa ja

kõrgesse heina mattunud muistise pind.

Uurimislugu

Reljeefiplaanide joonistamine on geodeesia osa ja neid on valmistatud juba sajandeid.

Arheoloogiasse jõudsid need Eesti Vabariigi esimesel iseseisvusajal (vt näiteks on

Lõhavere ja Varbola linnuste samakõrgusjoontega plaane – Moora 1939: 147 ja tahvel

XVI) ja leidsid kasutust läbi nõukogude aja (nt Moora 1955 ning Moora 1962) kuni

30

tänapäevani välja. Kahjuks ei ole kombeks nende saamise metoodikast kõnelda ega

allikale viidata. Näiteks iga-aastases publikatsioonis „Arheoloogilised välitööd Eestis" on

igas numbris artikkel või paar, kus on toodud mõni reljeefijoonis ilma ühegi seletava

sõnata selle saamise loo või allika kohta. Vahest on aluskaardis võimalik ära tunda Eesti

põhikaart.

Saamislugu on seletatud vaid siis, kui see on arheoloogilisest uurimistööst moodustanud

olulise osa. Näiteks tehti reljeefimõõdistust Saha-Loo fossiilsete põldude puhul 2004.

aasta välitöödehooaja jooksul Valter Langi poolt juhitud uurimisgrupi poolt. Et

instrumendiks oli nivelliir, millega pole võimalik mõõtepunkti asukohta määrata, siis

võeti lugemid muul viisil sisse mõõdetud regulaarselt 1 m küljepikkusega ruudustikult.

Andmed töödeldi tarkvara MapInfo lisa Vertical Mapper abil. Kahjuks pole täpsustatud

interpolatsiooni metoodikat. (Lang jt 2005).

Tahhümeetria alused

Tahhümeetria (kr. k tachyos „kiire" + metreô „mõõdan") on topograafilise mõõdistamise

meetod, mis seisneb maastikku iseloomustavate situatsiooni- ja reljeefipunktide plaanilise

asendi ja kõrguse üheaegses määramises tahhümeetri abil. Selleks kasutatav instrument –

tahhümeeter – võimaldab mõõta üheaegselt nii nurki kui ka kaugusi (Randjärv jt 1998:

183–184).

Traditsiooniliselt on kõrgusplaanide koostamisel võetud lugemid reljeefi iseloomulikest

punktidest. Eesmärgiks on talletada kõik maamõõtja poolt eristatavad pinnavormid

(künkad, nõod sadulad, seljakud jne). Sealjuures ei tohi mõõtepunktide vahekaugus

ületada ette nähtud maksimaalset väärtust, mis sõltub valmistatava plaani mõõtkavast ja

samakõrgusjoonte lõikevahest sellel. Näiteks mõõtkava 1:500 puhul, kui horisontaalide

lõikevahe on 0,5 m, ei tohi mõõtepunktide vahekaugus olla suurem 15 meetrist. Vastasel

korral jääb mõõtepunkte liiga väheks, et maapinna reljeefi usaldusväärselt esitada.

Mõõtetulemused märgitakse väliraamatusse ja maastikusituatsioonist koostatakse silma

järgi krokiiplaan. Vajadusel tõstetakse instrument järgmisesse asupaika (mille asukoht

eelmise asupaiga suhtes määratakse kinnispunktide abil) ja mõõdetakse sealt järgmised

vajalikud punktid jne (Randjärv jt 1998: 203–204).

31

Tänapäevased tahhümeetrid on elektroonilised ja mõõdavad nii nurki kui kaugust

elektrooniliselt. Instrumenti absoluutselt täpselt loodi asetada on võimatu, seega on

tahhümeetrid tihti varustatud ka elektroonilise loodiga, mis mõõdab võtab seda arvesse

kõrvalekallet loodiasendist ja arvestab kalkulatsioonidesse sisse. Mõõtmise sooritamiseks

tuleb kõigepealt tahhümeeter üles seada, ehk teadaolevate punktide järgi orienteerida

tema asukoht ja orientatsioon ruumis. Järgmiseks hoiab latimees latti, mille otsa on

kinnitatud peegelprisma, vertikaalselt püsti maapinna reljeefi selles punktis, mida

soovitakse sisse mõõta (joonis 14). Instrumendi operaator suunab tahhümeetri pikksilma

prismale ja mõõdab selle vaatekiire nurga prismale ja prisma kauguse. Selle järgi

arvutatakse prisma asukoht tahhümeetri suhtes. Et lati pikkus on teada, saab siit arvutada

vastava reljeefipunkti asukoha ja kõrguse. Latimees asetab nüüd prismalati järgmisesse

mõõdetavasse reljeefipunkti ja protsess kordub. Tahhümeetriga komplektis olev väliarvuti

teeb kõik vajalikud arvutused ja talletab mõõtmisandmed oma sisemälus või mälukaardil.

Nii kaetakse soovitud maa-ala piisava tihedusega mõõtepunktide võrgustikuga.

Kameraaltööde käigus arvutatakse väliraamatusse kantud või väliarvutisse salvestatud

andmete põhjal mõõtepunktide asukohad ja kõrgused ning kantakse need plaanile. Enne

arvutite kasutuselevõttu järgnes siinkohal töömahukas protsess: leitakse kahe

mõõtepunkti omavahelise ühendusjoone lõikepunktid samakõrgusjoontega. Näiteks kui

kahe punkti kõrgused on 1,7 m ja 2,6 m ning samakõrgusjooned asuvad 0,5 m

lõikevahega alates nullkõrgusest, siis jääb antud kahe punkti vahele kaks

samakõrgusjoont: kõrgustel 2 m ja 2,5 m. Nende lõikekohad mõõtepunktide omavahelise

ühendusjoonega leitakse lineaarse interpolatsiooni abil, st eeldatakse, et maapinna kõrgus

muutub nende punktide vahel lineaarselt. Interpolatsioon sooritatakse kas analüütiliselt

(arvutatakse lõikepunkti kaugus ühest mõõtepunktist sarnaste kolmnurkade meetodil),

graafiliselt (ruudulise paberi või joonitud kile abil) või silma järgi. Kui lõikepunktid on

leitud, valitakse järgmised kaks mõõtepunkti ja leitakse lõikepunktid nende vahelisel

ühendusjoonel jne, kuni plaan on kaetud. Lõpuks tõmmatakse samakõrgusjooned plaanile

sel teel, et lõikepunktid ühendatakse sujuva joonega. (Randjärv jt 1998: 25–28)

Tänapäeval tehakse see töö loomulikult arvutiga ja sellest tulenevalt on ka võimalused

mitmekesisemad. Enam ei ole vaja tingimata kasutada lineaarset interpolatsiooni kahe

mõõtepunkti vahel, vaid valida on kümnete meetodite vahel. Üldised jagunevad need

32

meetodeid järgmiselt (Jagomägi 1999: 19–20):

Kauguskaalutud interpoleerimine – põhineb eeldusel, et teineteisele lähedasemad punktid

on sarnasemad, kui kaugemad (autokorrelatsiooni printsiip). Seega kaalutakse

interpoleerimisel iga punkti tema kauguse järgi – kaugemad punktid mõjutavad tulemust

vähem, kui lähemad.

Trendipinnad – näitavad mitte konkreetseid vorme, vaid üldisemat pilti. Püütakse leida

mingisugune funktsioon, mille graafik punkte võimalikult lähedalt läbiks. Antud

meetodid sobivad pigem statistiliste pindade, kui reaalse füüsikalise maapinna,

modelleerimiseks.

Kriging – on paljude modifikatsioonide ja väga laialdaste kasutusvõimalustega meetod.

See arvestab mudeli loomisel eraldi kolme omadust: üldist trendi, kohalikke variatsioone

ja „müra". Kriging sisaldab meetodeid nende mõõtmiseks, neid saab piirkonniti üksteisest

sõltumatult varieerida ning meetod annab lõpuks ka hinnangu tulemuse täpsuse (ehk

interpoleerimise õnnestumise) kohta. Termin „kriging" pärineb mäendusspetsialisti

Daniel G. Krige nimest. Meetodit rakendati algselt Lõuna-Aafrika kullakaevanduses, kus

seniste interpoleerimismeetodite ja trendpindade arvutus ei andnud piisavalt häid kulla

sisalduse prognoose (Remm 2008: 159). Tänaseks on kriging saanud äärmiselt laialt

kasutatavaks interpolatsioonimeetodiks kõikvõimalikes rakendustes.

Erinevatest interpolatsioonimeetoditest teeme lähemalt juttu allpool, kameraaltöid

käsitlevas punktis.

Kursi lubjaahjude uurimine tahhümeetriliste mõõtmiste abil

Kursi lubjatootmisobjektide uurimise käigus sai tahhümeetriliselt sisse mõõdetud 5

muistise (lubjaahju jäänuse) mikroreljeefid: Saduküla Veski, Tammiku Soomaa, Tõrve

Puutsa, Jõune Tolli 1 ja Jõune Tolli 2 kaksikahi. Tahhümeetriline mõõdistamise

protseduur koosneb välitööde ja kameraaltööde osast. Välitööde pool hõlmab endast

tahhümeetri abil muistise pinnalt lugemite võtmist, kameraaltööde pool arvuti abil saadud

andmete analüüsimist ja nendest reljeefi mudeli ehitamist.

33

Välitööd

Välitöödel kasutasime tahhümeetrit Trimble 3606, mille mõõteviga nurgamõõtmisel on

5'' ja kauguse mõõtmisel 1 mm + 1 ppm. Ilmastikuparandile (temperatuurist ja õhurõhust

tulenev parand kaugusmõõtudele) me tähelepanu ei pööranud, sest see jääb enamasti alla

3 cm 1 km kohta (Randjärv jt 1998: 260). Meie töös olid mõõtekaugused enamasti paari-

kolmekümne meetrised ja ilmastikuparand jääb sel puhul alla millimeetri. Samal põhjusel

jätsime lihtsuse mõttes arvestamata ka maapinna kumerusest ja ka atmosfääri

refraktsioonist tulenevad parandid.

Saduküla Veski kinnistul asuva ahju mõõtmisel kasutasime Nikon 302 seeria tahhümeetrit

DTM–332, mille mõõteviga nurgamõõtmisel on 5'' ja kauguse mõõtmisel 3 mm + 2 ppm.

Sidusime mõõtmised ka kohaliku geodeetilise põhivõrgu I järgu punktidega 2054 ja 2055

(mõlemad asuvad Sadukülas). Edaspidi loobusime sellest, sest see oli väga ajakulukas

ning samas polnud selle järele tungivat vajadust.

Kõrgusandmete mõõtmisel on kaks kõige olulisemat aspekti: mõõtepunktide arv ja

paigutus. Ilmne on, et mida tihedamalt võtta maapinnalt lugemeid, seda täpsema

reljeefimudeli saame. Mõõtepunktide arvu määras uurimiseks kasutada olev aeg.

Mõõtmised kestsid igal muistisel üldiselt üks kuni kolm päeva.

Ühe lugemi võtmiseks kuluv aeg sõltub asjaoludest. Selle võib saada viie sekundiga, kuid

okste vahelt vaatekiirele piisava augu otsimiseks võib kuluda ka mitu minutit. Me ei

teinud ajakulu kohta küll otseselt statistikat, kuid 4 tunniga 500 lugemit oli enam-vähem

keskmine tulemus (st keskmiselt 30 sekundit lugemi võtmiseks). Selle aja sees on ka siis

instrumendi ülespanek, seadistamine ja vajadusel ka ümbertõstmine. Üldse võtsime

enamasti ühe muistise kohta 500–1000 mõõtepunkti (rekordiks on Tolli 2 kaksikahi,

millelt võtsime 2036 mõõtepunkti, milleks kulus kolm päeva).

Teine oluline aspekt on mõõtepunktide paigutus. Võimalikud paigutused on (Bolstad

2008: 439–442 järgi):

Regulaarne paigutus. Mõõtepunktid asuvad näiteks 1 m küljepikkusega

ruudustikus. Sellisel paigutusel on mitmeid puudusi. Esiteks võivad füüsilised

takistused maastikul muuta ligipääsu ruudustikupunktidele võimatuks või väga

34

Juhuslik paigutus. Mõõtepunktid paiknevad juhuslikult. Jällegi probleem

informatiivsusega, sest kõrgema varieeruvusega piirkondadele ei pöörata rohkem

tähelepanu.

Kobarpaigutus. Mõõtepunktid asuvad kobaratena koos. See paigutus on mõeldud

suurte alade katmiseks, kus ühest mõõtepunktist teise liikumine (autoga sõitmine

vms) omab olulist kaalu kogu mõõteprotsessi ajakulu osas. Meie töös see asjaolu

aga tähtsust ei omanud.

Adaptiivne paigutus. Mõõtepunktide tihedus on suurem seal, kus mõõdetav

suurus (maapinna kõrgus) on varieeruvam.

Kõrgema informatiivsuse tõttu püüdsime kasutada just adaptiivset paigutust. Kohati

mõjutasid paigutust küll looduslikud füüsilised takistused (puud ja võsa). Mõõdetud

ahjudest vaid saduküla Veski ja Tolli 1 ahju ei katnud tihe taimestik. Puutsa ahju peal

kasvasid suured puud ja see oli suhteliselt hästi nähtav. Seevastu Tolli 2 ahjud olid kaetud

tiheda võsaga ja kuuskedega, mistõttu isegi varakevadel enne lehtede puhkemist (mil

mõõtmised tehti) pole objekt silmaga tervikuna nähtav. Lisaks kippus mõõtepunktide

paigutus kujunema lehvikulaadseks: lugemeid võtsime instrumendi asukohast

laialihargnevate ridadena. Nii oli kõige kiirem, sest instrumenti ei olnud vaja iga punkti

mõõtmiseks eraldi sihtida, vaid terve rea mõõtmisi sai teha enam-vähem sama vaatekiire

suunas. Iga muistist mõõtsime vähemalt kahest-kolmest erinevast asukohast. Tõstsime

instrumendi vahepeal ümber ja teatud eelnevalt märgitud kinnispunktide abil sidusime

uue asukoha eelmisega. Ümbertõstmise vajaduse tingis nähtavuse piiratus – ühest

asukohast ei olnud võimalik kogu muistise pinda näha. Nii moodustus muistise pinnale

mitu mõõtepunktide ridadest „lehvikut" (vt mõõtepunktide paigutust käesolevas töös

toodud kõrgusplaanidel joonistel 24–27).

35

Meie pool kasutatud lasertahhümeeter on võimeline mõõtma läbi suhteliselt paksust

võsast, vahest isegi sealt, kust instrumendi pikksilmaga vaadates prismat õieti ei näegi.

Põhiliseks probleemiks võsas mõõtmisel ongi prisma leidmine ja pikksilma vaatevälja

saamine. Tihti juhtub nii, et instrumendi operaator leiab prisma asemel latimehe. Sellisel

juhul on kasulik latimehega konsulteerida, et teada saada, kuidas prisma tema keha suhtes

paikneb ning seejärel pikksilma vaateväljaga mööda latimehe kujutist prismani liikuda.

Leidmise kergendamiseks on kasulik, kui latimees kannab eredat riietust. Kasutasime

tööriistakauplustes müüdavat neoonkollast helkurvesti.

Teine prisma leidmise abivahend on pikksilma fookusrõngas. Selleks tuleb hoida

pikksilma fookus enam-vähem seal, kus prisma asub (arvestades umbkaudu eelmisest

mõõtmisest eemale või lähemale liigutud vahemaad). Siis ei sega vaadet prismast lähemal

ja kaugemal asuvad oksad, sest nad on pikksilmas väga udused ja prismat on kergem

leida. Kui prisma on vaateväljas, on tiheda võsa korral kasulik pikksilm ka sellele

fokuseerida, kuigi mõõtetulemus sellest ei sõltu (instrument mõõdab pikksilmast

sõltumatult).

Lisaks aitab prismat leida see, kui lülitada sisse tahhümeetri mahamärkimistuli

(positioning light). See on LED-valgusti, mis heidab instrumendi vaatekiire suunas

valguskiire, mille parem pool on roheline ja vasak punane. See tuli peegeldub prismalt

tagasi instrumendi poole ja nii muutub prisma paremini nähtavaks. Lisaks näitab

tagasipeegelduva valguse värv, kas prisma on vaatekiirest paremal või vasakul.

Mahamärkimistuld nägev latimees saab ka ise valguse värvi järgi teada, kummal pool

vaatekiirest ta asub ja selle järgi paremini vaatekiirele asetuda.

Kui ikka prismat ei leia, võib paluda latimehel seda vasakule-paremale kõigutada, sest

liikuvat objekti on kergem leida. Mõõtmise ajaks tuleks kõigutamine muidugi lõpetada.

Kui on vaja mõõta palju ühe vaatekiri sihis asuvaid mõõtepunkte järjest, kiirendab tööd

pideva mõõtmise režiim ehk track mode. Selles režiimis mõõdab tahhümeeter prisma

kaugust pidevalt (kui instrument on prismale suunatud) ja näitab tulemust ekraanil.

Mõõtetulemus salvestatakse faili nupuvajutuse peale. Kuid niimoodi mõõtes tuleb enne

salvestamist kaugusmõõdu korrektsust ekraanilt hinnata. Vahest annab instrument selles

režiimis 2–3 korda suurema kaugusmõõdu. Siis tuleb lihtsalt hetk oodata, ja instrument

36

parandab oma vea. Tuleb ka arvestada, et pideva mõõtmise režiimis tühjeneb instrumendi

aku ka kiiremini.

Välitööde tulemuseks oli iga muistise kohta tabel (andmefail), mille iga rida iseloomustab

üht mõõtepunkti. Tabelis on järgmised tulbad:

1. Mõõtepunkti nimi või number ehk identifikaator.

2. Mõõtepunkti y koordinaat.

3. Mõõtepunkti x koordinaat. XY-teljestiku orientatsioon ilmakaarte suhtes on

määratud käsitsi eraldi.

4. Mõõtepunkti suhteline kõrgus. 0-tasemeks on maapind instrumendi esimeses

asukohas.

5. Mõõtepunkti iseloomustav kood. 1 – kinnispunktid ja instrumendi seisupunktid, 2

– harilikud reljeefipunktid, 3 ja suurem – mitmesugused eraldi äramärkimist

vajavad objektid, nagu kivid, müürid, kraavid jne.

Kõik pikkused on meetrites.

Kameraaltööd: mõõteandmete analüüs

Kameraaltööde ülesandeks on välitöödel kogutud andmefailist moodustada muistise

mikroreljeefi piisava kompetentsusega kirjeldav mudel. Selleks on vaja mõõdetud

punktide vahel interpolatsiooni teel tuletada maapinna kõrguste väärtused. Arvutite

kasutuselevõtt on suurendanud kasutatavate interpolatsioonimeetodite arvu. Enam ei ole

tingimata vajalik kasutada lihtsaimat, lineaarset interpolatsiooni. Sellega seoses on vaja

teadlik olla nende meetodite omadustest. Üldine arvamus on see, et ühte kõige paremat

meetodit pole olemas – igal meetodil on oma head ja vead, iga meetod on millegi jaoks

sobiv ja millegi jaoks mitte. Tuleb tähele panna, et digitaalse mudeli loomise seisukohalt

pole mingit vahet, kas me interpoleerime maapinna reljeefi, mingit muud füüsilist suurust

(taimkatte paksus, ööpäevane sademete hulk) või statistilist pinda (kuritegevuse

intensiivsus, elanikkonna valimisaktiivsus). Seetõttu on GIS-tarkvaras tihti saadaval ka

sellised interpolatsioonimeetodeid, mis reaalse maapinna reljeefi kujutamiseks eriti ei

sobi (näiteks eelpoolmainitud trendipinnad).

37

TIN

Nagu öeldud, on interpolatsioonimeetoditest lihtsaimaks lineaarne interpolatsioon. Enne

personaalarvutite kasutuselevõttu kasutatigi vaid seda meetodit, sest ülejäänud meetodid

on käsitsi arvutamiseks liiga töömahukad. Lineaarse interpolatsiooni üks konkreetne

rakendus – TIN-meetod (Triangulated Irregular Network) leiab 3D-objektide ja -pindade

kujutamisel laialdaselt kasutust ka tänapäeva tarkvararakendustes. See sobib

ebaregulaarselt paiknevate andmepunktide korral. Meetod seisneb selles, et kõigepealt

ühendatakse mõõtepunktid omavahel kolmnurkadeks ehk koostatakse

triangulatsioonivõrgustik. Seejuures valitakse kolmnurgad väikseimad võimalikud ning

sellisel viisil, et ühegi kolmnurga ümberringjoone sisse ei jääks ühtegi mõõtepunkti peale

nende kolme, millest kolmnurk moodustati (joonis 15 – Delaunay

triangulatsiooniprintsiip). Teisisõnu ei tohi ühegi kolmnurga küljed lõikuda ühegi teise

kolmnurga omadega. (Albrecht 2007: 60)

Niimoodi trianguleeritud kolmnurkade orientatsioon ja kalle ruumis on määratud tema

nurkades asuvate mõõtepunktide poolt. Nendest kolmnurkadest moodustuv pind kujutab

endast reaalse reljeefi mingit umbkaudset lähendust (joonis 16). Saadav pind on kaunis

nurgeline, mille tõttu on välja töötatud algoritmid selle pinna silumiseks.

Reljeefimudeli tõepärasus sõltub tugevasti mõõtepunktide valikust. Õppisime oma

uurimistöö käigus ka mõõtepunkte paremini valima. Tolli 1 lubjaahju reljeefi mõõtsime

kaks korda: ühena esimestest uurimisprojekti alguses, ning uuesti poolteist aastat hiljem,

juba targemana. Mõlema mõõtmise tulemusena saadud 3D-pinnad on toodud joonisel 17.

Teisel korral võtsime mõõtepunkte tunduvalt rohkem (esimesel korral 202 punkti, teisel

korral 602 punkti kogu muistise pinnalt) ja valisime ka nende asukohad nad nii, et nad

iseloomustaksid reljeefi kuju täpsemini (võrdle eriti ahjuvare sisemust kahel mudelil).

Joonistades sellesama kolmnurkadest koosneva pinna samakõrgusjooned, saame väga

sarnase tulemuse klassikalises geodeesias kasutatud lineaarse interpolatsiooni abil

saadavale tulemusele.

38

Muud interpolatsioonimeetodid

Eeltöö raames erialase kirjandusega (Ali 2004, Clark 1979, Heesom & Mahdjoubi 2001,

Meyer 2004, Zhou jt 2008) tutvumine näitas, et ühtset eelistust interpolatsioonimeetodi

valiku osas pole veel välja kujunenud. Ühest küljest võib põhjuseks olla ala noorus,

teisest küljest aga see, et erinevat tüüpi maastike modelleerimiseks sobivadki erinevad

interpolatsioonimeetodid. Töö käigus sai proovitud erinevaid meetodeid ja alljärgnevalt

on esitatud tulemused.

Kauguskaalutud (inverse distance to a power) meetoditel on võimalus määrata

kaugusfunktsiooni astendajat, ehk määrata kas kaugemad punktid mõjutavad rohkem või

vähem. Kui astendaja on väga väike, loevad kauged punktid rohkem ja tulemuseks saame

sileda, kõikide väärtuste keskmise pinna, milles mõõtepunktid kujutavad lokaalseid

künkaid või lohke (joonis 18 parempoolne pind). Kui astendaja on väga suur, võtab iga

punkt omale lähima mõõtepunkti väärtuse, sest kaugema punkti kaal on juba

nullilähedane (joonis 18 vasakpoolne pind). Kui valida astendajaks mingi vahepealne

väärtus, saame ka vahepealse tulemuse – keskmise pinna sisse moodustuvad

mõõtepunktide kohal nõod või künkad, mis on seda suuremad, mida kõrgem on

astendaja. Ei aidanud ka otsinguraadiuse defineerimine (interpoleerimisel kasutati ainult

teatava raadiuse sisse jäävaid punkte) ega silumisalgoritmide kasutamine (pind ei läbinud

enam teatavaid mõõtepunkte ja ei vastanud seetõttu empiirilisele andmestikule).

Rahuldavat reljeefipinda selle meetodiga saada ei õnnestunudki.

Liikuva keskmise (moving average) meetod seisneb selles, et teatava raadiusega „aken"

liigub üle andmete ja arvutab enda sisse jäävate mõõtepunktide keskmise. See keskmine

määratakse akna sisse jäävate rastripunktide väärtuseks. Ka see meetod ei sobi reljeefi

modelleerimiseks, sest see tasandab järsud reljeefimuutused liigselt ära, ja üldine pilt on

väga sakiline – kui liikuva „akna" sisse ilmub uus mõõtepunkt, muutub ka keskmine selle

peale järsult ja interpoleeritud reljeefi jääb ringikujuline serv (joonis 19).

Kriging on paljude muudetavate parameetritega, väga võimalusterohke ja ühtlasi ka

suhteliselt keeruline meetod. Kriging kasutab interpoleerimisel andmete

varieeruvusjaotust kirjeldavat funktsiooni või graafikut ehk variogrammi (Remm 2088:

158). Meetod on väga arvutusmahukas ja mõeldud rohkem keerulisemate statistiliste

39

andmekogumite jaoks. See meetod kindlasti võimaldaks saada reljeefi interpoleerimisel

rahuldavaid tulemusi, kuid ei ole m�